Перенапряжения при ударе молнии в металлический корпус объекта

Ток молнии в металлической оболочке объекта

где R и L – погонные сопротивление и индуктивность оболочки объекта; l – длина оболочки; Uоб – падение напряжения на оболочке.

Во внутренний проводник ток молнии не ответвляется и потенциал проводника меняется только в результате взаимной индукции где М взаимная индукция; Uпр – потенциал проводника.

Uэ = Uпр – Uоб где Uэ – разность потенциалов между оболочкой и внутренним проводником на дальнем конце при нулевом потенциале в начале.

В случае очень массивной алюминиевой оболочки сечением порядка 100 см 2, когда погонное сопротивление R=310 -6 Ом/м, перенапряжения могут оказаться незначительными, Uэ= 30 В даже при сильном токе молнии IМ = 200 к. А и большой длине объекта порядка 50 м.

Путь молнии к подземному кабелю

Фоторазвертки лидера, скользящего вдоль поверхности грунта (слева) и в воздухе (справа), 1 – канал, 2 – головка и 3 – стримерная зона

Общие сведения о влиянии грозовых воздействий на аппаратуру связи, характеристики молнии, грозовая электромагнитная обстановка, понятия, термины, определения и нормативнотехническая документация. Энергетический спектр грозовых помех

Что такое защитное заземление?

ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением

Что такое рабочее заземление?

РАБОЧЕЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ — предназначено для соединения с землей аппаратуры проводной связи для использования земли в качестве одного из проводов электрической цепи.

Сопротивление заземления • Сопротивление заземления (сопротивление растеканию электрического тока) определяется как величина "противодействия" растеканию электрического тока в земле, поступающего в нее через заземлитель. • Измеряется в Омах и должно иметь минимально низкое значение. Идеальный случай - нулевая величина, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании "вредных" электротоков, что гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение землей.

• Так как идеала достигнуть невозможно, все электрооборудование и электроника создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления = 60, 30, 15, 10, 8, 4, 2, 1 и 0, 5 Ома.

• Питание электроустановок напряжением до 1 к. В от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система 77), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Для защиты при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО. При этом должно быть соблюдено условие: • Rа. Iа <50 В, • где Iа - ток срабатывания защитного устройства; • Rа - суммарное сопротивление заземлителя и заземляющего проводника, применении УЗО для защиты нескольких электроприемников - заземляющего проводника наиболее удаленного электроприемника.

Модульная защита телекоммуникационных устройств от импульсных перенапряжений природного и промышленного происхождения Газовые разрядники — время срабатывания порядка 100 – 200 нс. Самый дешевый способ защиты (до 5 к. А) Варисторы — время срабатывания порядка 25 нс. Более быстрые электронные устройства — стабилитроны, тиристоры, ограничительные диоды

Модульные защиты различаются по конструкции в зависимости от диапазона рабочих напряжений, допускаемой мощности рассеяния или коммутируемой энергии, от которых зависит и цена.

Молниезащита объектов связи

ЗАЧЕМ ?

- увеличение грозовой активности; - интеграция оборудования связи и электропитания.

Требуется использования системы защиты от импульсных перенапряжений

Основными техническими мероприятиями в области защиты от импульсных перенапряжений являются: - использование системы внешней молниезащиты; - использование заземляющего устройства для отвода на него импульсных токов молнии; - экранирование оборудования и линий от воздействия электромагнитных полей, возникающих при протекании токов молнии по металлическим элементам системы молниезащиты и другим проводникам при близком размещении оборудования к ним; - разработка системы уравнивания потенциалов внутри объекта путем присоединения к главной заземляющей шине (ГЗШ) всех металлических элементов оборудования (за исключением токоведущих и сигнальных проводников); - установка на всех линиях, входящих в объект, устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) с целью уравнивания потенциалов токоведущих или сигнальных проводников относительно заземленных элементов и конструкций объектов;

Указанные мероприятия говорят о том, что проблему нужно решать комплексными мерами.

Зона 0 А: зона внешней среды объекта, все точки которой могут подвергаться воздействию прямого удара молнии. Зона 0 В: зона внешней среды объекта, точки которой не подвергаются воздействию прямого удара молнии, тем не менее в данной зоне имеется воздействие неослабленного электромагнитного поля. Зона 1: внутренняя зона объекта, точки которой не подвергаются воздействию прямого удара молнии. В этой зоне значение токов во всех токопроводящих частях существенно меньше, чем в зонах 0 А и 0 В. За счет экранирующих свойств строительных конструкций электромагнитное поле значительно снижено по сравнению с предыдущими зонами. Последующие зоны (зона 2 и т. д. ): если требуется снижение влияния разрядных токов или электромагнитного поля в местах размещения чувствительного оборудования